綠色公路建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)分析
--以長(zhǎng)益高速擴(kuò)容工程為例

楊 周，黃 帥，胡貴華，徐 進(jìn)

（1.湖南省高速公路集團(tuán)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410003；2.長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院，陜西 西安 710064；3.湖南省交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督管理局，湖南 長(zhǎng)沙 410117;4.中國(guó)國(guó)際工程咨詢有限公司，北京 100048）

1 引言

全球環(huán)境問題日益凸顯，人們逐漸認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，提出了可持續(xù)發(fā)展理念[1，2]。公路作為國(guó)家重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，與環(huán)境之間的矛盾日益加劇[3]。在此背景下，以資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效、服務(wù)提升為主要特征的綠色公路受到各界的高度關(guān)注[4，5]。

國(guó)內(nèi)外對(duì)綠色公路建設(shè)做了大量探索。美國(guó)自20世紀(jì)50年代便開始關(guān)注公路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，建設(shè)了蘇厄德高速、哈納公路等工程，建立了綠色道路評(píng)價(jià)系統(tǒng)（Greenroads）[6，7]。英國(guó)規(guī)定高速公路從規(guī)劃建設(shè)到運(yùn)營(yíng)管理階段應(yīng)始終圍繞安全、可靠、低碳環(huán)保的主題發(fā)展，法國(guó)在公路環(huán)境保護(hù)方面形成了一套較為完善的體系[8]。日本在路線選擇、設(shè)計(jì)、施工方法等方面充分考慮環(huán)保措施，其高速公路環(huán)保水平處于世界領(lǐng)先水平[9]。相較于國(guó)外，我國(guó)綠色公路建設(shè)起步較晚，但也取得了階段性成果[10-13]，交通運(yùn)輸部啟動(dòng)了三批33個(gè)綠色公路典型示范工程建設(shè)，編制了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《綠色交通設(shè)施評(píng)估技術(shù)要求第1部分：綠色公路》（JT/T 1199.1-2018）。然而現(xiàn)階段，綠色公路建設(shè)主題單一，多定位為生態(tài)公路、景觀公路、低碳公路，且建設(shè)過程中面臨著目標(biāo)不明確、技術(shù)不完善、缺乏建設(shè)指南和相關(guān)政策等問題[14-16]。

為此，本文以交通運(yùn)輸部第二批綠色公路建設(shè)典型示范工程長(zhǎng)益擴(kuò)容項(xiàng)目為依托，基于項(xiàng)目概況及相關(guān)綠色公路標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)分析了綠色公路建設(shè)指標(biāo)選取的原則、綠色公路建設(shè)的關(guān)鍵控制指標(biāo)、綠色公路建設(shè)管理方法，以及建設(shè)成效及存在的問題，以期為綠色公路的建設(shè)提供借鑒，推動(dòng)綠色公路工程發(fā)展。

2 工程概況

G5513 長(zhǎng)益高速擴(kuò)容工程起于長(zhǎng)沙市望城區(qū)觀音巖互通，途經(jīng)寧鄉(xiāng)市、益陽市赫山區(qū)，止于蘇家壩互通（圖1）。路線全長(zhǎng)50.28 km，雙向六車道高速公路，設(shè)有8 處互通立交，5 處收費(fèi)站，1 處服務(wù)區(qū)。項(xiàng)目建成通車后，有效緩解了原有長(zhǎng)益高速公路的交通壓力，同時(shí)該路線將連通平洞、二廣、呼北等高速，形成一條湘西片區(qū)連接長(zhǎng)株潭的新通道，有力促進(jìn)沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

圖1 長(zhǎng)益擴(kuò)容工程路線圖

長(zhǎng)益高速擴(kuò)容工程具有以下典型特點(diǎn)：

①項(xiàng)目位于洞庭湖濱湖地區(qū)，沿線經(jīng)過多條湘江支流，水資源保護(hù)要求高，森林與林地保護(hù)區(qū)植被生態(tài)敏感度高，丘陵地貌耕地資源少，土地價(jià)值高，具備建設(shè)“綠色公路”示范工程的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。

②項(xiàng)目穿過長(zhǎng)沙、益陽兩座城市間的平原微丘區(qū)，沿線與多條高速公路、鐵路、省道、城市干道及鄉(xiāng)村道路相交，平交道口安全風(fēng)險(xiǎn)高，環(huán)保要求高，施工交通組織較為復(fù)雜。

3 建設(shè)指標(biāo)選取

3.1 指標(biāo)選取原則

綠色公路的建設(shè)指標(biāo)是多方面的，為明確綠色公路建設(shè)關(guān)鍵指標(biāo)，依據(jù)《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見》，提出建設(shè)指標(biāo)選取應(yīng)遵循以下五個(gè)基本原則：

①科學(xué)性原則。指標(biāo)選取應(yīng)科學(xué)合理，遵循自然生態(tài)規(guī)律，符合綠色公路發(fā)展，且選取的指標(biāo)能夠較真實(shí)、較客觀地反映綠色公路工程建設(shè)的實(shí)際情況。

②系統(tǒng)協(xié)調(diào)性原則。綠色公路工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，涉及工程的全壽命周期，需要整體協(xié)調(diào)不同階段、不同方面的各指標(biāo)，以此形成一個(gè)有機(jī)整體。

③獨(dú)立代表性原則。選取的指標(biāo)之間兩兩獨(dú)立，且指標(biāo)應(yīng)具有代表性、典型性，能夠準(zhǔn)確反映出具體工程的環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)變化綜合特征，便于后期定量數(shù)據(jù)計(jì)算。

④可操作性原則。建設(shè)指標(biāo)應(yīng)具有可操作性，指標(biāo)體系選取簡(jiǎn)單適宜。指標(biāo)盡可能量化且數(shù)據(jù)易于獲取，來源穩(wěn)定。

⑤目標(biāo)導(dǎo)向性原則。建設(shè)指標(biāo)的選取要考慮目標(biāo)導(dǎo)向，注重理念、制度、管理、技術(shù)等創(chuàng)新引領(lǐng)，引導(dǎo)工程向正確的方向發(fā)展。

3.2 建設(shè)指標(biāo)

長(zhǎng)益擴(kuò)容工程沿線生態(tài)環(huán)境豐富，土地珍貴，環(huán)保要求高，項(xiàng)目部高度重視公路、環(huán)境、資源、能源、社會(huì)等各要素之間的關(guān)系，以品質(zhì)建設(shè)為前提，著重考慮“資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效、服務(wù)提升”四方面，并參考《綠色交通設(shè)施評(píng)估技術(shù)要求第1部分：綠色公路》，繪制出由5個(gè)一級(jí)指標(biāo)、15個(gè)二級(jí)指標(biāo)、35個(gè)三級(jí)指標(biāo)組成的長(zhǎng)益高速擴(kuò)容工程綠色公路建設(shè)指標(biāo)體系。長(zhǎng)益擴(kuò)容工程是為緩解交通壓力擴(kuò)建的高速公路，“慢行交通”等指標(biāo)不符合項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)，因此制定建設(shè)指標(biāo)時(shí)修改或去除了此類指標(biāo)。綠色公路建設(shè)指標(biāo)見表1。

表1 長(zhǎng)益高速擴(kuò)容工程綠色公路建設(shè)指標(biāo)

表1 長(zhǎng)益高速擴(kuò)容工程綠色公路建設(shè)指標(biāo)（續(xù)表）

4 建設(shè)管理方法

為解決傳統(tǒng)公路工程建設(shè)模式生態(tài)影響惡劣、資源依賴性強(qiáng)、能源消耗量大等問題，為綠色公路建設(shè)起到示范引領(lǐng)作用，長(zhǎng)益擴(kuò)容工程以上述綠色公路建設(shè)指標(biāo)為指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)、施工階段采取科學(xué)、合理、綠色的理念和措施，力求實(shí)現(xiàn)以“生態(tài)保護(hù)、資源節(jié)約、節(jié)能低碳、品質(zhì)建設(shè)、服務(wù)提升”為主要特征的綠色公路建設(shè)目標(biāo)，形成可推廣、可參考的綠色公路建設(shè)管理方法。

4.1 設(shè)計(jì)階段

4.1.1 融入生態(tài)設(shè)計(jì)新理念

①設(shè)計(jì)中遵循“因地制宜、生物凈化、景色優(yōu)美”的生態(tài)環(huán)保理念。

②因地制宜，優(yōu)化路線設(shè)計(jì)，選線避繞森林、濕地等生態(tài)保護(hù)區(qū)。

③采取植物生態(tài)防護(hù)（圖2），用綠化替代漿砌片石、混凝土預(yù)制塊等圬工防護(hù)；在低填、淺挖路段采用生態(tài)淺碟形邊溝（圖3），使公路與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一。

圖2 生態(tài)防護(hù)效果圖

圖3 生態(tài)淺碟型邊溝圖

④推廣運(yùn)用排水瀝青路面，增強(qiáng)對(duì)路面和橋面徑流的消納與凈化功能。

4.1.2 統(tǒng)籌資源節(jié)約

①通過“以橋代路”（圖4），節(jié)約土地資源，全線橋隧比為45.6%；集約利用通道資源，擬定最佳布線方案；利用橋下凈寬設(shè)置便道，實(shí)現(xiàn)土地資源利用最大化。

圖4 以橋代路

②改進(jìn)土石方調(diào)配方案，實(shí)現(xiàn)“零棄方”；臨永結(jié)合，實(shí)現(xiàn)駐地綠色循環(huán)使用。

4.1.3 注重品質(zhì)設(shè)計(jì)

①在設(shè)計(jì)中融入安全至上的設(shè)計(jì)理念，保證工程質(zhì)量安全。

②對(duì)橋、涵構(gòu)造物等全部采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和工藝，大力推廣標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工廠化施工。

③利用BIM 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)檢查，減少設(shè)計(jì)不合理問題，保證工程品質(zhì)。

4.1.4 提升綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)

①積極貫徹“海綿城市”設(shè)計(jì)理念，利用植草溝、滲水磚等“綠色”措施實(shí)現(xiàn)組織排水。

②積極采用光伏發(fā)電、種植屋面、清潔能源等技術(shù)。

③在服務(wù)區(qū)設(shè)置新能源充電樁、停車場(chǎng)，為人們提供便捷服務(wù)。

4.2 施工階段

4.2.1 建立組織管理及保證體系

①設(shè)立了由建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位、環(huán)境監(jiān)測(cè)單位共同構(gòu)成的管理機(jī)構(gòu)，各單位職責(zé)分工明確，各司其職。

②建立健全管理保證體系，制定了《湖南省長(zhǎng)益高速公路擴(kuò)容工程環(huán)境保護(hù)實(shí)施辦法》《長(zhǎng)益高速公路擴(kuò)容工程綠色公路及品質(zhì)工程建設(shè)問題處理處罰實(shí)施細(xì)則》等一系列綠色公路管理制度和方法。

③實(shí)行聯(lián)動(dòng)考評(píng)機(jī)制，強(qiáng)化人員監(jiān)管，落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制。

4.2.2 注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)

①各施工點(diǎn)生活污水和生活垃圾集中處置，避免水體污染；臨時(shí)施工場(chǎng)地應(yīng)盡量遠(yuǎn)離敏感水體，避免污水污染水質(zhì)；集中堆放剝離和開挖的清表土，施工結(jié)束后對(duì)占有土地綠化恢復(fù)。

②引進(jìn)脈沖擊式除塵器、環(huán)保除塵霧炮機(jī)、砂石分離機(jī)、渣土車自動(dòng)化洗車池等先進(jìn)環(huán)保設(shè)施，并在施工過程中及時(shí)灑水，減少揚(yáng)塵污染。

③采用低噪聲機(jī)械設(shè)施，并對(duì)設(shè)備經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)，降低噪聲對(duì)周邊居民的影響；減少夜間施工時(shí)間，必要時(shí)設(shè)置擋光墻以減輕光污染。

4.2.3 節(jié)約資源，節(jié)能低碳

①計(jì)劃取土，嚴(yán)禁亂挖和超挖，棄土集中堆放，后期再利用。

②設(shè)置排水設(shè)施，廢水、雨水經(jīng)凈化處理后再利用。

③隧道棄渣、工業(yè)棄渣、建筑舊材再生利用于路面基層。

④積極采用新材料，在涵洞中采用新防水材料聚氨酯防水膠；在鋼結(jié)構(gòu)橋梁中運(yùn)用新型防腐材料石墨烯；在橋梁立柱施工中采用環(huán)保型清水混凝土脫模劑。

⑤積極推進(jìn)建筑保溫、清潔能源、再生能源的應(yīng)用；引進(jìn)低能耗環(huán)保型新設(shè)備、太陽能熱水器、天然氣燃?xì)庠畹惹鍧嵞茉丛O(shè)備。

4.2.4 施工標(biāo)準(zhǔn)化、智能化

①高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)拌和場(chǎng)、鋼筋加工場(chǎng)、制梁場(chǎng)“三集中”工廠，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化施工，實(shí)現(xiàn)工廠化、裝配化（圖5）。

圖5 標(biāo)準(zhǔn)化施工圖

②利用建筑信息模型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全、施工計(jì)劃進(jìn)度、現(xiàn)場(chǎng)大型機(jī)械設(shè)備管理及鋼筋搭接方案優(yōu)化、施工方案模擬等施工信息化應(yīng)用。

③優(yōu)化護(hù)欄立柱，便于后期養(yǎng)護(hù)；運(yùn)用新型防腐材料石墨烯和UHPC超高性能混凝土，提升橋梁安全耐久性；通過超聲波檢測(cè)橋梁樁基，保證工程質(zhì)量。

4.2.5 加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控

①堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針。對(duì)隧道的開挖、大跨徑橋梁上部結(jié)構(gòu)施工等危險(xiǎn)性較大的工程落實(shí)施工和運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度，制定專項(xiàng)施工方案和風(fēng)險(xiǎn)防控措施，并全面推行首件工程認(rèn)可制。

②加強(qiáng)橋梁高空作業(yè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)管控，加大巡查力度，定期對(duì)設(shè)備、標(biāo)識(shí)牌等檢查；開展應(yīng)急演練，創(chuàng)新安全體驗(yàn)式教育（圖6）。

圖6 橋梁高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)體驗(yàn)

③采用智能監(jiān)測(cè)、智能診斷等智能手段強(qiáng)化工程施工和運(yùn)營(yíng)安全；完善安全管理保障制度，確保全線生產(chǎn)零事故。

5 建設(shè)成效及存在問題

5.1 建設(shè)成效

項(xiàng)目減少了公路建設(shè)成本，節(jié)約了大量土地資源，實(shí)現(xiàn)了固廢利用，加強(qiáng)了對(duì)沿線生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，降低了有害氣體排放，緩解了交通壓力，提升了公路服務(wù)水平，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。

5.1.1 經(jīng)濟(jì)效益

①“以橋帶路”穿越農(nóng)田區(qū)域，減少耕地占用55 hm2；優(yōu)化路線平縱面方案，較初步設(shè)計(jì)階段節(jié)約占地12.02hm2，節(jié)約了大量土地資源，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

②通過現(xiàn)澆改預(yù)制、優(yōu)化橋梁上部結(jié)構(gòu)、縮短樁長(zhǎng)、全線優(yōu)化邊坡防護(hù)等舉措，全線節(jié)約工程造價(jià)約11949萬元；充分利用蘇家壩互通主線橋10#墩和11#臺(tái)既有結(jié)構(gòu)物，節(jié)省工程造價(jià)116.33萬元；優(yōu)化護(hù)欄使造價(jià)大幅降低，僅為同等防護(hù)等級(jí)條件下開口護(hù)欄價(jià)格的1/2至1/3。

③通過“變廢為寶”，再生循環(huán)利用建筑固廢，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益1200萬元。

④在瀝青混合料生產(chǎn)中，以新型材料PMC 煤粉取代傳統(tǒng)重油，降低成本28萬元。

5.1.2 生態(tài)效益

①集約利用銀星路與城市主干道5km線位資源，通道資源集約利用率為10%；減少填挖、減少土石方和廢方，少占耕地和農(nóng)田，以最大努力保護(hù)了沿線的生態(tài)環(huán)境。

②綜合利用隧道棄渣，在望城經(jīng)開區(qū)范圍內(nèi)將廢方總量由初步設(shè)計(jì)的89.5 萬m3減少為3.3 萬m3，同時(shí)3.3 萬m3棄方通過主線兩側(cè)輔道以及結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)予以消化，實(shí)現(xiàn)“零棄方”。

③運(yùn)用再生水穩(wěn)生產(chǎn)技術(shù)，共生產(chǎn)水泥穩(wěn)定再生集料24萬t；資源化利用建筑垃圾20.8萬t，節(jié)約因廢土堆放及污染土地約12 hm2，減少有害氣體排放1600t；在瀝青混合料生產(chǎn)中引進(jìn)新型材料PMC煤粉取代傳統(tǒng)重油，降低碳排放1222t。

5.1.3 社會(huì)效益

①積極打造綠色服務(wù)區(qū)特色示范，將服務(wù)區(qū)建設(shè)與周邊城市發(fā)展產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。

②提供出行便利，吸引大量司乘人員選擇出行，大大緩解了原有長(zhǎng)益高速公路的交通壓力。

③基于人工智能、5G、邊緣計(jì)算等新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能交通相關(guān)產(chǎn)業(yè)的聚合發(fā)展，提升了高速公路安全管控能力、通行效率及運(yùn)營(yíng)監(jiān)管水平。

④經(jīng)初步調(diào)查，道路使用者對(duì)項(xiàng)目滿意度達(dá)90%以上，并給予了一致好評(píng)。

5.2 存在的問題

5.2.1 建設(shè)成本高

綠色公路項(xiàng)目的創(chuàng)建對(duì)新材料、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備的運(yùn)用提出了更高的要求，相應(yīng)的投資成本也就越高。此外受國(guó)家環(huán)保政策的影響，2018年～2019年各類地材價(jià)格成倍增長(zhǎng)，雖然承建單位積極采用建筑垃圾再利用，但未形成規(guī)模化應(yīng)用，建設(shè)成本居高不下，綠色效益不明顯，導(dǎo)致施工單位創(chuàng)建積極性不大。

5.2.2 相關(guān)政策力度不足

目前，有關(guān)綠色公路創(chuàng)建相關(guān)政策正在完善。綠色公路除涉及交通行業(yè)外，還涉及國(guó)土、環(huán)保、水利、科技等行業(yè)和部門，相關(guān)行業(yè)對(duì)建設(shè)綠色公路的支持、宣傳、獎(jiǎng)勵(lì)力度也待增大。

5.2.3 部分管理人員流動(dòng)性大

項(xiàng)目部綠色工地具體工作人員流動(dòng)性大，工作銜接不及時(shí)，新上崗人員不熟悉綠色工地工作流程，前期發(fā)生的能源底數(shù)不了解，以至最終能源統(tǒng)計(jì)、能耗評(píng)價(jià)不及時(shí)、不準(zhǔn)確。

針對(duì)上述問題，項(xiàng)目部在細(xì)化實(shí)施方案、加強(qiáng)人員管理、完善相關(guān)規(guī)章制度的基礎(chǔ)上，積極與上級(jí)主管部門溝通，完善綠色公路相關(guān)支持政策，并請(qǐng)上級(jí)主管部門加大其他行業(yè)主管部門的協(xié)調(diào)力度，為施工單位提高綠色公路建設(shè)積極性提供支持。

6 結(jié)語

①基于相關(guān)綠色公路標(biāo)準(zhǔn)、工程實(shí)際情況及建設(shè)指標(biāo)選取原則，確定了長(zhǎng)益高速擴(kuò)容工程建設(shè)指標(biāo)，包括5個(gè)一級(jí)指標(biāo)、15個(gè)二級(jí)指標(biāo)、35個(gè)三級(jí)指標(biāo)。

②針對(duì)長(zhǎng)益擴(kuò)容工程設(shè)計(jì)與施工階段建設(shè)概況，總結(jié)了項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段圍繞生態(tài)設(shè)計(jì)新理念、統(tǒng)籌資源節(jié)約、品質(zhì)設(shè)計(jì)、綠色服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)四方面，及施工階段圍繞組織管理及保證體系、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源與節(jié)能低碳、施工標(biāo)準(zhǔn)化與智能化、風(fēng)險(xiǎn)管控五方面所采取的綠色公路建設(shè)舉措。

③長(zhǎng)益擴(kuò)容工程綠色公路建成后有效緩解了交通壓力，提高了民眾出行便利性，且取得了良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)及社會(huì)效益，但也面臨著建設(shè)成本高、相關(guān)政策制度力度不足以及部分管理人員流動(dòng)性大等問題，需進(jìn)一步完善相關(guān)制度與政策。

④針對(duì)工程環(huán)境的不同，還需根據(jù)工程的典型特點(diǎn)，建立適合不同地區(qū)的建設(shè)指標(biāo)體系，以推動(dòng)綠色公路建設(shè)發(fā)展。